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變壓器局部放電輻射的超聲波信號(hào)的傳播機(jī)理分析

來源:揚(yáng)州國(guó)浩電氣有限公司   2017年10月24日 08:45  

我們提出將超聲波傳感器陣列用于變壓器局部放電定位,將超聲波傳感器陣列放到變壓器的入孔處接收變壓器內(nèi)部局部放電輻射的超聲波信號(hào)。項(xiàng)目組分析放電點(diǎn)在變壓器內(nèi)部相對(duì)于超聲傳感器的空間位置有幾種可能:假設(shè)傳感器陣列安裝的一面為繞組的正面,一種情況是放電點(diǎn)和傳感器陣列同在繞組的正面,第二種情況是放電點(diǎn)在繞組的背面,第三種情況是放電點(diǎn)在繞組的兩側(cè)面。

 

局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波傳播到傳感器陣列是空間多路徑方式,是極其復(fù)雜的物理現(xiàn)象,項(xiàng)目組認(rèn)為上面三種位置的局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波傳播到傳感器陣列都有五種路徑:*種路徑是局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波以球面波形式穿過變壓器油直接傳播到傳感器陣列,這部分超聲波都是縱向波。第二種路徑是局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波先以縱向波形式不同方向傳播到變壓器內(nèi)壁鋼板上,再經(jīng)過內(nèi)壁的多次反射zui終到傳感器陣列,這部分超聲波也都是縱向波。第三種路徑是局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波先以縱向波形式不同方向傳播到變壓器內(nèi)壁鋼板上,然后沿鋼板按橫向波傳播到傳感器,此波為復(fù)合波。第四種路徑是局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的球面超聲波在繞組上轉(zhuǎn)換到繞組圍成的圓柱上再傳播到傳感器陣列。第五種路徑是放電點(diǎn)在繞組的背面時(shí)超聲波穿過繞組透射再直達(dá)到傳感器陣列。

 

實(shí)際上變壓器內(nèi)部具有多種聲傳播介質(zhì),如絕緣件、變壓器油和金屬等,超聲波信號(hào)在不同的介質(zhì)內(nèi)傳播的聲速差異很大,聲強(qiáng)衰減也不同,放電點(diǎn)在變壓器內(nèi)部相對(duì)于超聲傳感器的空間位置有幾種可能,局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波傳播到傳感器陣列有幾種路徑,傳播路徑多而且在內(nèi)部傳播時(shí)會(huì)發(fā)生多次的反射和折射,再加上現(xiàn)場(chǎng)各種噪聲的影響,往往很難準(zhǔn)確定位,所以要研究局部放電點(diǎn)產(chǎn)生的超聲波傳播問題,并對(duì)超聲波進(jìn)行聲場(chǎng)分析計(jì)算。

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